某600MW机组干排渣系统故障分析及改造

李武杭 朱绪光

摘  要：介绍干排渣系统的工作原理和特点，针对火电厂因配煤掺烧和调峰工况造成的结焦异常并导致干排渣系统故障频发现象，从斗提机，钢带机，清扫链等附属设备的工作情况出發，进行原因分析。提出对干排渣设备进行相应的技术改造措施，并简要分析改进后的工作效果。

关键词：火电厂;干排渣系统;钢带机;清扫链;斗提机

引言

近年来随着电力企业的环保标准要求提升，加之煤炭市场波动，煤价持续走高。使得大部分火电厂生产成本增加。为了降低发电成本，不得不燃用与设计煤种成分偏差较大的劣质煤种，这类经济煤种往往有着灰熔点低，碱金属含量高等特点，容易在炉膛内造成大量结焦。随着锅炉的负荷波动和受热面吹灰进而造成大面积掉焦，由于焦块较多且质地较硬，导致干排渣系统按原设计工况无法完成排渣，进而造成各种故障频发，导致干排渣系统跳闸，严重时甚至威胁机组正常运行。

1.干排渣系统工作原理及特点

1.1干排渣系统工作原理

机组正常运行时，炉膛掉落的热渣先落至渣井中冷却，随后经过渣井下方的挤压头进行破碎，将大焦块挤碎成小焦块，然后落入底层耐高温的钢带机上。钢带机通过电机驱动，进行连续运转，将灰渣缓慢送入至碎渣机中进行进一步破碎。在输送过程中凭借炉膛负压吸入冷空气对高温炉渣进行冷却，同时空气中的氧气与还未燃尽的炉渣进一步反应，最终完成热交换。炉渣经过碎渣机破碎落入缓冲斗，随后进入斗提机，通过给料斗提升最后进入渣仓储存。而钢带机上的细灰通过钢带两侧的耳板和承载板之间的缝隙落入下层的清扫链上，经刮板的运输带动落入负米的输灰仓泵，经气力输灰系统运输至渣仓。

1.2干排渣系统的特点

可承受大块灰渣的掉落冲击，适用锅炉结焦工况;与锅炉连接用机械密封替代水封，安全可靠，不漏风;冷却空气加热后将热量带回炉膛，提高锅炉热效率;系统不需要使用冷却水，可以有效避免捞渣机系统的相应问题;系统配置组件多，灵活多样，可根据锅炉负荷及时调整功率及运行方式，更为环保可靠。

2.干排渣系统常见故障原因及问题分析

本文分析的目标机组为600MW超临界机组，直流锅炉，由于锅炉实际燃煤与设计用煤差别较大，干排渣排渣量也远大于设计值。因燃煤库存不足，需要长期掺烧煤泥和各类经济煤种，该类煤种普遍具有硫分高，灰熔点低于1300℃，碱金属含量折算值为2.0左右的特点，容易在炉膛内大面积结焦。根据目前干渣系统运行状况，钢带在低负荷时能够满足锅炉正常运行时的排渣需求，但在锅炉大量落焦时 容易在钢带斜坡上积渣过多，输送较为困难。在进行碎渣机出力改造后，碎渣机出力为70t/h，但斗提机出力并未相应增大，使得斗提机常因为功率过大或堵渣造成设备跳闸。由于灰量的增大，钢带下部的清扫链也容易出现故障，已发生多次积灰过多导致清扫链压死的情况。钢带机的托辊、链条、承载板、耳板也磨损严重，尤其在爬坡段经常出现积灰积渣严重的情况，造成压轮损坏，耳板脱落等严重影响设备安全的问题发生。本文接下来将着重分析干排渣设备实际运行过程中最常见得几种故障报警原因。

2.1常见的故障报警原因

a.钢带机故障报警，钢带机功率过大或承载板变形损坏，造成刮卡堵塞。

b.清扫链故障报警，清扫链功率过大或链条磨损，造成刮卡堵塞。

c.斗提机故障报警，斗提机功率过大或链条损坏，渣斗脱落，造成刮卡堵塞。

2.2问题分析

a.钢带机在受到高温焦块的掉落冲击后，温度升高容易发生膨胀变形，因为与两侧耳板之间的间隙不够，无法满足膨胀要求，承载板在变形后便会与钢带机两侧的耳板发生刮卡，导致钢带机变形损坏。另外由于负荷变化导致炉膛落渣量大，钢带机上的灰渣过多，或有时掉落渣块过大，在运输至钢带爬坡段时容易在此处堆积。灰渣堆积到一定高度后便会与钢带机上方的箱体发生刮卡，运行阻力增大，钢带机过负荷，触发钢带机打滑报警导致停运。

b.由于经济煤种燃烧后灰分含量大，随着落渣，从钢带两侧落入清扫链的灰量也会增多，加剧了清扫链链条磨损，便会触发故障跳闸;当钢带机和碎渣机出现故障停运时，在钢带爬坡段的灰渣受重力作用往下方弯头处聚集，导致在钢带爬坡起始段下方的清扫链积灰过多，将清扫链压住，使得设备过负荷而无法正常运转。

c.碎渣机出口碎渣温度要求在150℃以下，当炉膛大量掉焦后，钢带机上渣量增大，但干排渣进风量不变，导致高温炉渣无法得到完全的冷却，高温炉渣在碎渣机中因为破碎后还具有粘性而结成大焦块，超出斗提机料斗的承载能力，堵塞斗提机。另外高温灰渣进入斗提机后，超过斗提机工作温度，也会造成斗提机金属构件性能下降，容易磨损变形，尤其容易在斗提机进出口管道的弯头处发生磨损。

3.改造措施

3.1钢带机改造

调整钢带机箱体边缘与钢带耳板的之间的距离，由原来的40mm调整60mm，留有足够的膨胀量，增加膨胀间隙。同时在钢带机爬坡段起始位置加装灰渣量测点，在发现渣量较大时及时降低钢带机转速，限制大量的灰渣进入钢带机弯头处，在此处造成刮卡堵塞。同时在钢带机头部和尾部位置加装可以自动调节进风量的挡板，使值班员可以根据灰渣温度和燃烧情况及时调整风量，及时完成冷却，防止高温灰渣进入碎渣机。

3.2清扫链改造

在钢带机出口与清扫链之间加装隔板，并在箱体上开可以手动排灰的小孔。在发现钢带上灰量较大时，及时利用隔板减少落入清扫链的灰渣，减轻清扫链的磨损;在钢带机停运时，利用隔板旁的小孔及时向外手动排灰，防止在钢带爬坡起始段处积灰过多;根据机组负荷和炉底排渣量情况，将清扫链由原来的连续运行改为定时运行，每运行2h后停运30min，并加强就地巡视，根据清扫链上灰渣量及时调整运行时间。

3.3斗提机改造

调整斗提机料斗的高度，将料斗高度由原来的50mm增加为80mm，确保较大的渣块能通过斗提机，防止堵渣。同时调整料斗与斗提机箱体间的距离，保证料斗有一定的膨胀量不会与箱体发生刮卡。另外可根据机组负荷和炉底排渣量，及时调整斗提机的运行频率和转速，从而减轻斗提机链条和料斗的磨损程度，延长使用寿命。

4.改造效果分析

通过电厂当前燃煤的煤质和干排渣运行情况出发，本文重新对该机组锅炉的干排渣系统进行了工作能力分析，并得出合理的改造方案。根据现有煤质、灰渣量的情况，对该干渣系统从钢带机，清扫链，斗提机三个设备出发提出了改造方案，确保可以满足新的运行要求，能够有效降低该机组干排渣系统目前常见的故障发生概率。

钢带机改造后可以有效减少钢带爬坡段起始位置处的积渣情况，测量系统采用目前该电厂的通用设备，符合国家有关标准，能够有效完成测量，反馈，控制，报警和联锁保护等功能，具有可用性、可靠性和可维修性。清扫链改造后可以防止清扫链因灰量过大而被压实的情况发生，而且可以实现迅速手动排灰，发生故障也可以及时处理，防止设备停运时间较长影响正常排渣。斗提机改造后可以适配最新的碎渣机出力，防止堵渣情况的频繁发生，且因为斗提机维修较为困难，改造还可以延长其使用寿命，减少维护成本。

5.小结

从以上的分析可知，对该机组干排渣系统进行相应的改造后，能够有效降低现在常见干排渣系统故障的发生频率。本文提出的改进措施，立足于本机组的实际运行状况，科学严谨，易于实施，能够有效解决类似机组的干排渣系统故障问题。通过上述的改造措施，在利用较低改造成本的情况下，可以有效降低干排渣故障率，节省了设备维护费用，减少了供电煤耗，提高了设备稳定性。本文涉及的改造措施具有广泛的应用性，在今后将根据实际的运行情况作出进一步的探索和提高。

参考文献

[1]李振华，张仁海.火电厂干排渣系统故障分析[B].河北电力技术，2015.10.

[2]洪永新.火电厂锅炉干除渣系统改造前后的效果分析[J].发电技术，2011.

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